Aktuální situace v oblasti elektronické identifikace v ICAR a zkušenosti s elektronickou identifikací v Německu Ing. Pavel Bucek, Českomoravská společnost chovatelů, a.s. Mezinárodní výbor pro kontrolu užitkovosti (ICAR) byl založen v Římě v březnu roku 1951 jako malá evropská organizace. V průběhu let se rozrostl a v současné době se jedná o globální organizaci, která působí ve všech světadílech. ICAR je registrovaná, nezisková organizace vyvíjející pravidla a doporučení pro své členy. Pravidla ICAR představují minimální požadavky k zajištění uspokojivého stupně harmonizace kontroly užitkovosti ve světě a upravují také označování hospodářských zvířat a odhad plemenných hodnot při zajištění přiměřeného stupně flexibility. Identifikace zvířat představuje jedno z hlavních zaměření ICAR a její význam se zvyšuje. Pracovní skupina ICAR pro identifikaci a registraci zvířat byla založena v počátku osmdesátých letech minulého století. V roce 1998 byla vzhledem ke zvyšujícímu se významu identifikace a registrace a vynikajícím výsledkům „povýšena“ v rámci ICAR na subkomisi pro identifikaci a registraci. Na základě dohody s ISO v roce 2006 a rezoluce z roku 1996 byl ICAR vybrán jako registrační autorita prostředků pro elektronickou identifikaci organizace ISO na základě norem ISO 11784 a 11785 shody RFID zařízení pro elektronickou identifikaci a pro vyvíjení postupů testování prostředků pro elektronickou identifikaci a verifikaci jejich shody s těmito pravidly. Význam identifikace se v posledních letech zvyšoval a identifikace je využívána pro účely managementu, kontroly užitkovosti, šlechtění zvířat, zdraví zvířat, veterinářství, označování masa, v obchodu se živými zvířaty a v dalších oblastech. Standardizace prostředků pro identifikaci je proto nutná pro garantování přesnosti údajů o individuálních zvířatech a k zajištění dohledatelnosti zvířat v případě potřeby. Za testy prostředků pro elektronickou identifikaci je ICAR zodpovědný od roku 1995. Hlavní orientace ICAR, úkoly a vztahy v oblasti identifikace: • sjednocení pravidel a standardů v oblasti identifikace; • ICAR je registrační autorita ISO (od 80. let minulého století pracují zástupci ICAR v pracovních skupinách ISO, oficiální vztah ICAR s ISO se datuje od roku 1996, od roku 2007 je ICAR oficiální registrační autorita ISO); • zajistit praktickou realizaci testů a schvalování identifikačních prostředků (konvenční plastové ušní známky a prostředky elektronické identifikace); testy ICAR jsou celosvětově respektovány; • uživatelé výsledků testů jsou kompetentní autority v jednotlivých členských zemích ICAR (ministerstva, úřady atd.); • ICAR poskytuje konzultace EU v oblasti výzkumu radiofrekvenční identifikace (RFID) u skotu; • ICAR se zabývá implementací standardů pro elektronickou identifikaci v Severní Americe; • spolupráce s dalšími relevantními mezinárodními organizacemi (například Světová organizace pro zdraví zvířat – OIE); • konzultace pro EU oblasti identifikace a registrace hospodářských zvířat; • konzultace pro evropskou komisi v oblasti elektronické identifikace ovcí a koz. Pravidla pro elektronickou identifikaci V současné době je trendem přesun zodpovědnosti v oblasti identifikace na kompetentní vládní autority. Pravidla ICAR mohou být využita jak pro vládní organizace tak pro komerční organizace, organizace pro kontrolu užitkovosti, chovatele a výrobce prostředků pro identifikaci. V roce 2008 a 2009 bylo důležitým úkolem ICAR revidování současné situace a přechod na novou normu ISO 24631. Nový rámec pro elektronickou identifikaci má následující strukturu: • ISO 11784/84 – přizpůsobení se transpondérů standardům ISO (zahrnující garanci kódu výrobce) - nyní publikována jako ISO 24631-1; • ISO 11784/85 přizpůsobení se vysílačů a přímačů čtecích zařízení standardům ISO - nyní publikována jako ISO 24631 – 2; • výkonnost transpondérů ISO 24631 – 3; • výkonnost čtecích zařízení ISO 24631 – 4; • kódy jednotlivých zemí jsou popsány v normě ISO 3166. Kategorie testů pro elektronickou identifikaci ICAR v současné době rozděluje testy prostředků pro elektronickou identifikaci do dvou základních kategorií: • conformity testing (test shody, přizpůsobení se pravidlům ISO a ICAR) - tento test je nutný před uvedením identifikačního zařízení do rutinního schématu identifikace, jedná se o laboratorní test identifikačního zařízení, shodu transpondéru s pravidly ISO včetně garance kódu výrobce, čtení údajů z transpondéru, a vztahy k dalším prostředkům a zařízením využívajícím radiofrekvenční identifikaci. Test shody zajišťuje testovací centrum schválené ICAR;
• • • •
test výkonnosti – ověřuje kvalitu zařízení pro elektronickou identifikaci v praktických podmínkách, probíhá převážně v praktických podmínkách, skládá se z polního a laboratorního testu. Polní test je nejdůležitější pro tento druhý typ testu; komerční otázky testování zajišťuje dceřiná společnost ICAR – Service ICAR. Testovací centra a technici zapojení do testování prostředků pro identifikaci jsou monitorování subkomisí ICAR pro identifikaci; výsledky testu jsou k dispozici na WWW stránkách ICAR; schválení prostředků pro identifikaci ICAR může zahrnovat specifické podmínky ve kterých byl test proveden, může být omezeno časově, schválení může být zrušeno v případě nerespektování pravidel ISO a ICAR nebo neuspokojivé výkonnosti a výsledků v praxi.
ICAR v současné době uvádí čtyři typy prostředků pro elektronickou identifikaci. Jedná se o injektovatelné transpondéry, elektronické transponéry s ušními známkami, bolusy a ostatní (tag attachment). Test conformity (přizpůsobivosti) je nabízen pro čtečky a transpondéry. V případě úspěšného průběhu testu je garantována schopnost přečíst informace na transpondéru celosvětově a využitelnost v praxi ve spojení krmnými automaty, dojírnami, elektronickými váhami a využívání korektní struktury dat. Podle situace, jedná-li se o nové zařízení nebo o pouhé vylepšení již schváleného prostředku pro elektronickou identifikaci, pak výrobce může požádat o plný test, limitovaný test nebo test pro aktualizaci. Výrobce musí poslat do ICAR dopis ve kterém se zavazuje k dodržování pravidel ICAR a ISO. V květnu roku 2009 bylo vykázáno 85 výrobců, jejichž produkty prošly testem a 204 schválených transpondérů (48 výrobců mělo schváleno 1 transpondér a 37 výrobců více než jeden transpondér. Struktura jednotlivých schválených prostředků pro elektronickou identifikaci v roce 2008 je uvedena v grafu 1. Z grafu 1 vyplývá, že mezi schválenými prostředky převažují zejména ušní známky s transpondérem a injektovatelné transpondéry a že ostatní prostředky elektronické identifikace tvořily menší podíl. Garance a využívání kódy výrobce Podle normy ISO 11784 je zodpovědnost za využívání jednoznačných kódů (jedinečných kódů) na národní úrovni. Musí být vybudována národní databáze identifikačních kódů. V případě, že není vybudována, je využíván kód výrobce. Testování konvenčních ušních známek V posledních letech narůstal význam identifikace v jednotlivých členských státech. Vyvstala potřeba definovat světové standardy pro tento typ identifikace a možnost testování konvenčních ušních známek. Tyto typy identifikace lze rozdělit do dvou skupin: • jednoduchá identifikace, jako jsou konvenční plastové nebo kovové ušní známky s čísly nebo čárovým kódem; • ušní známky s transpondérem a se související čtečkou. Hlavními ukazateli, které sleduje ICAR v oblasti konvenčních plastových ušních známek jsou: • snadnost aplikace a využívání; • snadnost a efektivnost přečtení; • trvanlivost a tepelné zkoušky; • welfare zvířat. Schvalovací procedura má tyto kroky: • formální žádost o testy; • předběžný základní test; • laboratorní testy; • předběžný polní test; • polní test • schválení nebo neschválení identifikačního zařízení. V květnu 2009 tohoto testu probíhal test ICAR u třech výrobců konvenčních ušních známek ve fázi polního testu. Pro polní test jsou požadavky testování při nejmenším ze dvou zemí, minimálně 400 zvířat v každé zemi, minimálně 15 podniků v každé zemi a široká škála praktických podmínek ve kterých se ušní známky testují. Testy může provádět lokální organizace, která je schválená ICAR. Při testech jsou využívané referenční ušní známky, které slouží pro porovnání a jako indikátor abnormálních vlastností testovaných ušních známek. Výsledky musí splňovat tyto parametry: • v období 3 měsíců - 99 % a více nespadaných ušních známek, maximálně 3 % výskytu nekróz; • v období 9 měsíců 98 % a více nespadaných ušních známek, maximálně 3 % výskytu nekróz.
Zkušeností s elektronickou identifikací v Německu Tato část příspěvku vychází z jednání ICAR v roce 2008 a 2009, zejména z referátu, který přednesli Eggers a kol., v roce 2008. Vedle informací z ICAR jsou dalšími důležitými zdroji o elektronické identifikaci výsledky projektu IDEA. Projekt IDEA v Německu porovnával rozdílné systémy elektronické identifikace na základě aplikace, kvality čtení dat z transpondéru, vyjmutí (zpětné získání) transpondéru na jatkách, počtu ztracených identifikačních systémů a analyzoval oblast ochrany dat. Tabulka 1 ukazuje, že elektronické ušní známky mají celou řadu výhod pro uživatele. Slabou stránkou je pouze ztrátovost, kde jsou spolehlivější bolusy a injektovatelné transpondéry. Z těchto důvodů jsou v současné době elektronické ušní známky preferované farmáři a subjekty zapojenými do chovu skotu, zatímco bolusy nebo injektovatelné transpondéry preferují univerzity nebo další společnosti, které se zabývají výzkumem. Z projektu IDEA v Německu vyplynulo, že jsou vykazovány rozdíly v nároku na rychlost přečtení u stojícího zvířete a zvířete v pohybu. Pokud je zvíře v klidu (stojící), je více méně snadné definovat polohu hlavy nebo zadní části těla (kýty) zvířete. Vzdálenost pro čtení údajů z transpondéru je v tomto případě 0,3 až 0,5 m. Požadavek na rychlost čtení není vysoký. Při identifikaci dynamického procesu, kdy se zvíře pohybuje a je obtížné identifikovat hlavu nebo zadní část těla, je čtecí vzdálenost okolo 0,5 až 0,9 m. Požadavek na rychlost čtení je v tomto případě vyšší a je nutné identifikovat také i krávy, které se pohybují rychlostí cca 3 m/ s. Vedle výsledků projektu IDEA v Německu se tato část příspěvku zabývá některými experimenty v oblasti identifikace realizovanými v Německu. Perspektivní je zejména rozšíření funkce transpondérů o čidla, která měří teplotu, popřípadě o další zařízení, které může být přínosem pro uživatele. Tabulka 1 Srovnání mezi jednotlivými elektronickými systémy identifikace (Zdroj: Projekt IDEA) Injektovatelný Elektronické ušní Ukazatel Bolus transpondér známky Aplikace + +1 ++ Čtení (hand held – ruční pořizovač dat) + ++ Čtení – kontrolní systém +/+ ++ Zpětné získání identifikačních prostředků na jatkách + ++ Ztráty identifikačních prostředků ++ ++ + Ochrana dat + + + ++ Velice dobré + Pozitivní - Negativní 1 Pouze školený personál
Výsledky studie 1 V této studii byla telata označena injektovatelnými transpondéry blízko ušního boltce. Injektovatelné transpondéry byly vybavené integrovaným senzorem na měření teploty. Mezi druhým až jedenáctým týdnem byla u telat měřená teplota čidlem na injektovatelném transpondéru a přečtena v ručním pořizovači dat. Ve stejném časovém intervalu byla měřena rektální teplota běžným teploměrem. Korelace 0,82 mezi hodnotami teploty měřené injektovatelným transpondérem a měřené konvenčním teploměrem ukazuje, že automatické měření teploty je docela dobrým indikátorem pro hypotermii nebo hypertermii telat, i když v některých časových intervalech měření byly vykázány rozdíly v naměřené teplotě. Důvodem byl vliv okolní teploty a protože u tohoto typu označování není mnoho tkáně mezi transpondérem a okolním prostředím, teplota měřená transpordérem byla v některých případech nižší. Výsledky studie 2 Telatům byly aplikovány bolusy lokalizované v čepci. Bolusy byly vybaveny integrovaným tepelným senzorem (prototypem). Dvakrát denně ráno a odpoledne byla měřena teplota zařízením v bolusu a došlo k transferu dat a přečtení v ručním pořizovači dat. Ve stejném časovém okamžiku byla měřena rektální teplota konvenčním teploměrem. Byla zjištěna korelace 0,74 mezi teplotou zjištěnou čidlem v bolusu a rektální teplotou. Teplota zjištěná čidlem v bolusu musí být korigovaná v případech, kdy se zvířata napájí vodou. Experimenty ukázaly, že existuje velký vliv příjmu vody na naměřenou teplotu. Teplota zjištěná čidlem v bolusu byla snížena pokud zvíře vypilo větší množství studené vody. Důvodem rozdílů v teplotách je zavedení bolusu do čepce a fyziologické zákonitosti dané tímto umístěním. Materiál a metody – studie 3 V prvním období studie, nazývané Itek-Rind (inovativní technologie v elektronickém označování skotu) byly vyzkoušeny 2 hardwarové komponenty v experimentálních podmínkách u 80 krav a jejich telat narozených v průběhu studie mezi srpnem 2003 a červencem 2004. Těmto zvířatům byly aplikovány elektronické ušní známky. Zvířata byla vážena na automatické elektronické váze. Cílem bylo identifikovat zvířata a zvážit
je. Druhý hardwarový komponent byl ruční pořizovač dat. Zde byla testována automaticky identita (identifikace zvířat) zvířat a možnosti transferu dat do národní databáze identifikace a registrace s využitím ručního pořizovače dat (narození, přísuny a odsuny, úhyny a další). Druhá část této studie běžela od července 2005 do prosince 2006. Cílem této studie bylo studovat možnosti využití celé řady hardwarových komponent v praktických podmínkách. U 388 zvířat (krávy a jalovice a telata) byly aplikovány ušní znánky s transpondérem. Hardwarové komponenty byly automatické digitální váhy, krmný automat pro telata, krmné automaty na jadrná krmiva, selekční jednotka a dva průchozí detektory (pohyb skrze detekci). Bylo aplikováno 558 elektronických a 796 konvečních ušních známek v obou sledovaných obdobích. Selhání bylo vykázáno u 2 elektronických ušních známek (0,36 %) před aplikací a u 5 elektronických ušních známek (0,9 %) a 45 konvenčních ušních známek (5,6 %) v průběhu studie. Ukázalo se, že kombinace ruční čtečky a PDA pořizovače dat je možná. Výměna dat s národní databázi pro identifikaci a registraci fungovala bez problémů. V prvním období studie bylo provedeno 5 008 čtení s ruční čtečkou a 1 180 čtení na automatických digitálních vahách, ve všech případech byla úspěšnost 100 %. Pokud modifikujeme váhy jako průchozí skrze detekci pak bylo 98,41 % čtení údajů z transpondéru úspěšných. Tabulka 2 ukazuje na výsledky druhé periody. Testy automatických digitálních vah, krmného automatu pro telata, krmného automatu na jadrná krmiva, selekční jednotky na detekování zvířat a detekce při pohybu zvířat vykázaly podíl zvířat s přečtenými identifikačními údaji 99,8; 100,0; 100,0; 100,0 respektive 99,9 %. Situace v úspěšnosti přečtení údajů se výrazně snížila pokud selekční jednotka a pohyb skrze detekci při průchodu vahami pracovaly společně na 78,0 % respektive 49,0 % v případě, kdy byla zařízení využívána bez synchronizace. Při umístění těchto dvou zařízení ve vzdálenosti kratší než 12 m se ovlivňovala navzájem. Pokud se využívala odděleně, úspěšnost přečtení a identifikace byla vysoká. Tabulka 2 Detekční poměr (poměr úspěšných přečtení) ve druhé periodě studie 3 Počet detekcí (čtení údajů % detekce (úspěšně přečtených Jednotka z transpondéru) údajů z transpondéru) Automatické digitální váhy 16 332 99,8 Krmný automat pro telata 83 808 100,0 Krmný automat na jadrná krmiva 202 498 100,0 Selekční jednotka 34 776 100,0 Pohyb skrze detekci 9 936 99,9 Tabulka 3 prezentuje počet konvenčních plastových ušních známek a počet duplikátů v regionu Dolní Sasko. Mezi roky 2001 až 2005 počet nahrazených známek klesal rovněž tak poměr nahrazených ušních známek a aplikovaných ušních známek. V roce 2005 dosáhl tento poměr 5,65 % a byl podobný jako podíl dosažený ve studii 3 (5,6). Tabulka 3 Přehled o nahrazených (vyměněných) ušních známkách – Dolní Sasko, skot celkem Stavy skotu v databázi Navěšené ušní Nahrazené ušní Rok % identifikace a registrace známky známky 2001 2 827 016 5 654 032 679 899 12,03 2002 2 719 416 5 438 832 697 046 12,82 2003 2 661 117 5 322 234 497 065 9,34 2004 2 586 887 5 173 774 347 610 6,72 2005 2 561 583 5 123 170 289 698 5,65 Z důvodu vysoké ceny práce v Německu má smysl redukovat počet vyměněných ušních známek. Benefit a úspory nákladů lze dosáhnout také nahrazením manuální práce ruční čtečkou čísel jednotlivých zvířat. Závěr Elektronická identifikace skotu je možná. Elektronické ušní známky poskytují vhodný nástroj pro spolehlivou a rychlou identifikaci zvířat. Ukázalo se, že integrace elektronických ušních známek a čteček v oblasti managementu je možná a že je nutná technická synchronizace paralelně využívaných systémů. Při využití elektronické identifikace je možné dosáhnout zjednodušení řízení na farmě a může dojít k redukci pracovních nákladů. Dalším krokem může být integrace automatizace toku dat na farmě a automatizace výměny dat mezi obchodními partnery. Vezmou-li se v úvahu všechny náklady a úspory, nemusí být elektronické ušní známky s transpondérem dražší než konvenční plastické ušní známky. Další vývoj elektronické identifikace (RFID) povede k zařízením, které umožní získat více dodatečných informací o zvířatech. Jednou z možností je kombinace elektronické identifikace se senzory na měření teploty, pH popřípadě i dalších ukazatelů, která by
mohla být zajímavá pro chovatele i výzkumné pracovníky. V současné době jsou elektronické ušní známky mnohem praktičtější a převažují jejich výhody v porovnání s ostatními prostředky elektronické identifikace. Tok dat mezi rozdílnými systémy elektronické identifikace a dalšími vyspělými zařízeními na farmách (dojící roboty a mlékoměry) bude vyžadovat standardizaci datových formátů a postupů na mezinárodní úrovni.
Graf 1 Počet schválených prostředků pro elektronickou identifikaci v roce 2008 Ostatní (Tag attachment) 8 (4% )
Bolusy 35 bolusů (20% )
Injektovatelné transpondéry 53 transpondérů (30% )
Nesynchronizované přenosné čtečky 2 (1% ) Ušní známky s transpondérem 81 transpondérů (45% )
